[0001] Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe gemäß
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Bei Mischvorrichtungen der genannten Art wird die Dosierung der Komponenten in die
Mischkammer häufig mittels an den einander gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen angesetzten
Düsen vorgenommen. Dabei wird Druckenergie in Bewegungsenergie umgesetzt, so daß die
einzelnen Komponenten mit hoher Geschwindigkeit in der Mischkammer zusammentreffen,
sich vermischen und ausgestoßen werden. Der in der Mischkammer angeordnete Steuerkolben
dient einmal als Schließorgan für die Eintrittsöffnungen - bei vorgesehenen Rücklaufnuten
zusätzlich als Umsteuerorgan zur Rezirkulation der Komponenten in der Schließstellung
- und zum anderen als Reinigungskolben für die Mischkammer und die Austrittsöffnung.
[0003] Bei schwierig zu verarbeitenden Kunststoffkomponenten können Probleme bezüglich einer
ausreichenden Mischgüte auftreten, was erfahrungsgemäß auf die Länge der Mischkammer
zurückzuführen ist. Diese war bisher auf ein Mindestmaß beschränkt, das durch den
Platzbedarf für die seitlich angeordneten Düsenkörper mit den dazu notwendigen Verschraubungen
und für ein gewöhnlich vorgesehenes, in die trichterförmige Öffnung des Formwerkzeuges
eintauchbares Auslaufrohr gegeben ist. Dabei werden beim Eintauchen des Auslaufrohres
in die in der Teilungsebene des Formwerkzeugs angeordneten Öffnung die beiden Formhälften
infolge des Anpressens des Auslaufrohres an die Form auseinandergedrängt. Dies hat
häufig Undichtigkeiten zur Folge, insbesondere bei geringer Schließkraft der Formhälften
oder bei verschmutzten oder beschädigten Teilungsflächen.
[0004] 'Die unzureichende Vermischung der Kunststoffkomponenten bei längeren Mischkammern
ist darauf zurückzuführen, daß Teile der mit hoher Geschwindigkeit in den Mischraum
eintretenden Komponenten sehr schnell zur Austrittsöffnung der Mischkammer gelangen,
ohne im Bereich zwischen den Eintrittsöffnungen bzw. Düsen einer ausreichenden Vermischung
unterzogen worden zu sein. Dementsprechend kann die Mischgüte verbessert werden, wenn
der Mischkammerraum auf diesen Bereich abgestimmt wird, da die eingebrachten Strömungsturbulenzen
sich in einem kleineren Raum besser in Mischleistung umsetzen als in einem größeren
Raum.
[0005] Demgemäß bestand die Aufgabe, eine Mischvorrichtung der eingangs geschilderten Art
zu entwickeln, bei der die Mischkammer möglichst kurz gestaltet ist, d.h. sich im
wesentlichen auf den Eintrittsbereich der zu vermischenden Kunststoffkomponenten beschränkt.
[0006] Zur Lösung der Aufgabe wird eine Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe
vorgeschlagen, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist.
[0007] Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
[0008] In der Zeichnung ist die Mischvorrichtung im Längsschnitt schematisch wiedergegeben.
Sie besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine im allgemeinen kreiszylindrische Mischkammer
2 ausgebildet ist. In die Mischkammer führen Eintrittsöffnungen 3 und 4, an denen
direkt oder über Düsen 5 und 6 Vorlaufleitungen für die Zuführung der Komponenten
angeschlossen sind. Mit 7 ist ein Steuerkolben bezeichnet, der in der Mischkammer
hin- und herbewegbar 1 ist, um den Einlauf der Kunststoffkomponenten zu steuern und
gleichzeitig die Mischkammer zu reinigen. Der in der Zeichnung in seiner unteren Endstellung
dargestellte Kolben mit Rücklaufnuten 8 und 9 wird durch eine in der Zeichnung nicht
dargestellte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit betätigt und ist bis in den Bereich
der Austrittsöffnung 10 der Mischkammer verfahrbar. In dieser sogenannten Rezirkulationsstellung
treffen die Kunststoffkomponenten nicht aufeinander, sondern werden über die Rücklaufnuten
durch öffnungen 11 und 12 wieder zu Vorratsbehältern zurückgeführt. Für den Mischbetrieb
wird der Steuerkolben zurückgezogen, so daß die Eintrittsöffnungen offen sind.
[0009] Gemäß der Erfindung ist die Austrittsöffnung 10 nahe dem Mischkammerbereich zwischen
den Eintrittsöffnungen 3 und 4 angeordnet und zum Formwerkzeug 13 hin konisch erweitert.
Dadurch bleibt einerseits noch genügend Raum zum Einbau der Düsenkörper 5 und 6, andererseits
kann ein in der Teilungsebene des Formwerkzeugs angeordnetes Teil 14, das den Eintrittskanal
15 in das Formwerkzeug aufweist, mit seinem über dieses vorstehenden Kegelstumpf 16
in die konische Erweiterung 17 der Austrittsöffnung eintauchen und dadurch bis unmittelbar
an die Austrittsöffnung gebracht werden. Für ein dichtes Anliegen des Kegelstumpfes
an der Konusfläche der Erweiterung 17 ist zwischen diesen ein Freiwinkel vorgesehen,
beispielsweise gebildet durch 100° beim Konuswinkel und 90° beim Kegelwinkel, so daß
sich eine linienförmige Berührung mit hoher Flächenpressung ergibt.
[0010] Durch die vorstehend erläuterten konstruktiven Maßnahmen ist neben der Verkürzung
der Mischkammer in vorteilhafter Weise erreicht, daß die beiden Formhälften von der
Mischvorrichtung über den geteilten Kegelstumpf zusammengespannt werden und somit
deren dichtes Schließen unterstützt wird.
[0011] "In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Misch- vorrichtung ist der
Eintrittskanal 15 im Teil 14, der über einen Angußkanal mit dem eigentlichen Formnest
verbunden ist, in seinem Querschnitt gegenüber der Austrittsöffnung 10 der Mischkammer
2 wesentlich reduziert und weist mehrfache Umlenkungen und Querschnittsveränderungen
auf, um durch die damit hervorgerufenen Änderungen der Strömungsverhältnisse eine
Nachvermischung des Komponentengemisches zu erreichen.
1. Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe mit einer Mischkammer (2), die
Eintrittsöffnungen (3, 4) für die einzelnen Komponenten und eine Austrittsöffnung
(10) für das Komponentengemisch besitzt, einem in der Mischkammer angeordneten Steuerkolben
(7), der zwischen einer die Eintrittsöffnungen offenlassenden Stellung und einer diese
absperrenden Stellung hin-und herbewegbar ist, und mit einem an die Austrittsöffnung
sich anschließenden Eintrittskanal (15) in das Formwerkzeug (13), dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsöffnung (10) zum Formwerkzeug (13) hin konisch erweitert ist und
das den Eintrittskanal (15) aufweisende Teil (14) des Formwerkzeugs einen in den Konus
(17) der Austrittsöffnung eintauchbaren Kegelstumpf (16) aufweist.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittskanal
(15) einen geringeren Querschnitt als die Austrittsöffnung (10) der Mischkammer (2)
sowie mehrfache Umlenkungen und Querschnittsänderungen aufweist.
3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (17)
der Austrittsöffnung (10) und der Kegelstumpf (16) des Teils (14) einen Freiwinkel
bilden.
